\ begingroup美元

在《地球科学SE》中讨论的许多话题,往往是关于科学界达成共识江南体育网页版但未被公众广泛接受的事实。相反,这一观点被公众广泛接受,但似乎在该领域的顶尖科学家之间引发了怀疑和争论。

我们总是听说地球磁场保护我们免受有害物质的侵害宇宙辐射而且太阳风,否则将大气剥离然后用高剂量的电离辐射杀死我们。

所有这些似乎都在争论中。因为(如果我没理解错的话),磁场会使大部分进入的带电粒子偏转,但另一方面,它会极大地增加地球与太阳风相互作用的横截面积。

这个数据来自维基百科磁气圈Page将说明这个问题:

在这里输入图像描述"></a></p>
           <p>正如你所看到的,大多数带电粒子都偏离了地球(橙色线),但其中一小部分通过所谓的“极尖”(黄色线)流向了两极,这就是原因<a href=极光(又名北极光)发生在两极附近。正如你所看到的,极尖“漏斗”的大小与地球的大小相当,因此引起了关于磁场是否增加或减少撞击大气的带电粒子数量的讨论:如果漏斗比地球小,磁场会减少撞击地球的粒子数量,但如果漏斗更大,撞击我们的粒子就会增加。

这些带电粒子通常被认为是相关的,有两个原因:

  1. 它们会增加到达地表的电离辐射剂量,对生命有害。这种辐射反过来又会导致DNA突变。
  2. 它们能以足够快的速度撞击大气中的分子,将它们送到外太空,导致大气逃逸以及我们心爱的大气层变薄。

第一点只是部分正确,因为大气层本身就是一个抵御宇宙和太阳辐射的非凡屏障。因此,即使地球磁场最终关闭,也不会有太多辐射到达地表。这也许就是为什么没有人能够将两者联系起来的原因之一磁场逆转敬大灭绝。更多的内容将在这个问题

第二点也值得怀疑,因为尽管磁场确实会将带电粒子重新定向到两极,但目前还不清楚撞击极地地区的粒子数量是否比在没有磁场的情况下撞击整个地球的粒子数量多还是少。值得注意的是,如果大气逃逸分布在全球各地或集中在两极,后果同样严重。

值得注意的是,在这个问题中,我指的是内禀磁场。因为所有有大气层的天体暴露在太阳风下都会产生感应磁场.这种感应磁场在金星、火星甚至彗星上都能观测到。然而,它比地球的固有磁场弱得多。

缺乏固有磁场通常被认为是火星失去大气层的原因之一。然而,金星一直在挑战这一观点:金星的大气层比地球的厚得多,而且它没有固有的磁场。本文来自Space.com描述此讨论如何由于以下原因重新启动:

最近的观察显示,火星和金星正以与地球相同的速度从大气中流失氧离子

他们引用罗伯特Strangeway(该领域的一位著名科学家)说:“我的观点是,磁屏蔽假说是未经证实的。”strangway还展示了一张去年AGU秋季会议的海报,描述了同样的怀疑:内在磁场抑制或增强行星电离层的流出和损失?

在那篇文章中,他用实际数据支持了Space.com的上述引用:

氧离子的流出经常被认为是行星大气中水分流失的代表。就地球的全球流出率而言,速率从10^{25}美元到10^{26}美元s$^{−1}美元不等,这取决于地磁活动。金星和火星的全球速率均为$5 \ × 10^{24}$ s$^{−1}$。

他的研究成果被引用于2018年的一篇论文由大多数顶尖科学家撰写,如果不是全部MAVEN探测器自2014年以来一直围绕火星运行。他们说:

我们的预期是,磁场的存在使太阳风对大气气体的剥离最小化(例如,Hutchins等人,1997年),尽管对地球上逃逸离子的观察表明,这可能并不严格正确(strangway等人,2017年)。

论文的第二作者:Dave Brain,也做了一个非常有趣的TED演讲,他提到了这个话题:一个星球要维持生命需要多少啊(7:31分开始)。

我对这个话题很着迷,但我对地球磁场的物理原理了解甚少。所以我想知道:有什么证据支持内在磁场真的保护了地球的大气和生物?

换句话说:在缺乏固有磁场如何与带电粒子相互作用的模型和推测的情况下:是否有理由相信强磁场比弱磁场能提供更多的保护呢?

\ endgroup美元
12
  • \ begingroup美元 “最近的观察表明,火星和金星正以与地球相同的速度从大气中流失氧离子到太空中”,我找不到这一假设的证据。请证实。除此之外,接收正面太阳风和接收垂直太阳风是不一样的。 \ endgroup美元
    - - - - - -圣地亚哥
    2018年8月20日19:00
  • 1
    \ begingroup美元 @Santiago好吧,我从Strangeway引用的出版物摘要说“地球的全球外流率从10^{25}美元到10^{26}美元$s^{-1}美元不等,这取决于地磁活动。金星和火星的全球速率均为$5x10^{24}$ $s^{-1}$。”(ui.adsabs.harvard.edu// # abs / 2017 agufm.p11b2506s /抽象 \ endgroup美元
    - - - - - -卡米洛·Rada
    2018年8月20日20:04
  • \ begingroup美元 这并不能改变你的问题,但带电粒子不会影响DNA。电离辐射影响DNA。 \ endgroup美元
    - - - - - -userLTK
    2018年8月21日13:11
  • 1
    \ begingroup美元 @CamiloRada我不知道我是否能把我之前的评论变成一个答案,重新读了你的问题,我把它删除了,因为我觉得我没有公平地回答你的问题。至少,我想多考虑一下。臭氧层非常敏感,我可以看到太阳风的直接撞击可能足以破坏它,但它上面还有平流层的上半部分和中间层,所以我不确定。如果我真的回答了,我最终会做出很多可能和猜测。我知道的不多,不能确定。 \ endgroup美元
    - - - - - -userLTK
    2018年8月21日17:29
  • 2
    \ begingroup美元 金星大气中的氧气含量比地球高得多,只是大部分氧气都存在于二氧化碳中。 \ endgroup美元
    - - - - - -userLTK
    2018年8月23日7点39分

3答案3.

你的答案

点击“张贴您的答案”,即表示您同意我们的服务条款隐私政策而且饼干的政策

这不是你想要的答案?浏览带标签的其他问题问自己的问题

Baidu